2010.
Chapitre 7. Le groupe de Lorentz en tant que groupe de Lie.
In :
Relativité restreinte Des particules à l'astrophysique.
Les Ulis :EDP Sciences.
Savoirs Actuels,
p.223-258.
URL : https://stm.cairn.info/relativite-restreinte--9782759800674-page-223?lang=fr.
Gourgoulhon, Eric.
« Chapitre 7. Le groupe de Lorentz en tant que groupe de Lie ».
Relativité restreinte Des particules à l'astrophysique,
EDP Sciences,
2010.
p.223-258.
CAIRN.INFO, stm.cairn.info/relativite-restreinte--9782759800674-page-223?lang=fr.
Gourgoulhon, E.
(2010).
Chapitre 7. Le groupe de Lorentz en tant que groupe de Lie.
Relativité restreinte : Des particules à l'astrophysique
(p. 223-258).
EDP Sciences.
https://stm.cairn.info/relativite-restreinte--9782759800674-page-223?lang=fr.
(2010).
Chapitre 7. Le groupe de Lorentz en tant que groupe de Lie.
Relativité restreinte : Des particules à l'astrophysique
(p. 223-258).
EDP Sciences.
https://stm.cairn.info/relativite-restreinte--9782759800674-page-223?lang=fr.
Gourgoulhon, Eric.
« Chapitre 7. Le groupe de Lorentz en tant que groupe de Lie ».
Relativité restreinte Des particules à l'astrophysique,
EDP Sciences,
2010.
p.223-258.
CAIRN.INFO, stm.cairn.info/relativite-restreinte--9782759800674-page-223?lang=fr.
GOURGOULHON, Eric,
2010.
Chapitre 7. Le groupe de Lorentz en tant que groupe de Lie.
In :
Relativité restreinte Des particules à l'astrophysique.
Les Ulis :EDP Sciences.
Savoirs Actuels,
p.223-258.
URL : https://stm.cairn.info/relativite-restreinte--9782759800674-page-223?lang=fr.
Ce résultat traduit en fait la surjectivité de l’exponentielle dans le cas du groupe de Lie SO(3), qui est connexe et compact, cf. la remarque faite au § 7.3.1.
Sophus Lie (1842–1899) : Mathématicien norvégien, essentiellement connu pour avoir fondé la théorie des groupes qui portent son nom. Adolescent, il se destinait à une carrière militaire, mais sa forte myopie l’en empêcha et il opta pour une carrière universitaire ! C’est lors d’un séjour à Paris en 1870, au contact de Camille Jordan, qu’il entreprit l’étude des groupes continus de transformations. Après la déclaration de guerre à la Prusse, il fut arrêté par la police française comme espion allemand, ses notes mathématiques ayant été prises pour des messages codés ! Il fut libéré grâce à l’intervention du mathématicien Gaston Darboux.
William R. Hamilton (1805–1865) : Mathématicien et physicien irlandais. Il a fondé en 1827 ce qu’on appelle aujourd’hui la mécanique hamiltonienne (cf. Chap. 11) et a introduit le corps des quaternions en 1843. Il imagina la relation (7.75) alors qu’il se promenait sur un pont de Dublin le 16 octobre 1843.
En considérant SL(2,ℂ) et SOᴏ(3, 1) comme des variétés (de dimension 6) sur ℝ, il s’agit en fait de la différentielle de l’application S prise au point ; de ce fait, elle va de l’espace vectoriel tangent à SL(2,ℂ) en , soit sl(2,ℂ), vers l’espace vectoriel tangent à SOᴏ(3, 1) en , soit so(3, 1) (cf. Remarque 2 du § 7.2.2).
Felix Klein (1849–1925) : Mathématicien allemand, auteur de nombreux travaux en théorie des groupes et en géométrie non-euclidienne ; en 1872, il proposa le fameux programme d’Erlangen, dont le but était de classifier les différentes géométries en terme des groupes de symétrie et de leurs invariants. Il fonda le centre de mathématiques de Göttingen.
Ce chapitre, purement mathématique comme le précédent, peut être sauté en première lecture. Il contient des mathématiques (en particulier de la topologie) d’un niveau légèrement plus élevé que celles rencontrées jusqu’à présent (algèbre linéaire). Cependant aucune connaissance a priori de la théorie des groupes de Lie n’est requise, toutes les notions utiles étant introduites dans le texte, sur l’exemple particulier du groupe de Lorentz. Tout comme aux Chap. 1 et 6, les termes marqués d’un astérisque (*) ont leurs définitions rappelées dans l’Annexe A. Le groupe de Lorentz O(3, 1) est un groupe « continu », au sens où ses éléments dépendent de paramètres continus (par exemple la rapidité ou l’angle d’une rotation). Plus précisément, O(3, 1) est ce que l’on appelle un groupe de Lie [87, 180] :il s’agit d’un groupe* (pour la loi de composition ○) ; il s’agit également d’une variété différentielle ; les opérations (Λ1,Λ2) ↦ Λ1 ○ Λ2 et Λ ↦ Λ−1 sont continues. Rappelons qu’une variété (réelle) est un espace topologique tel qu’en chacun de ses points on puisse définir un voisinage homéomorphe à un ouvert de ℝn. L’entier n, qui doit être le même pour tous les voisinages, est appelé dimension de la variété. En langage imagé, cela veut dire que sur n’importe quelle partie pas trop grande de la variété, on peut étiqueter les points par n nombres réels et considérer que localement la variété « ressemble » à ℝn. Lorsque l’on considère une partie plus étendue de la variété, il se peut que la ressemblance à ℝ…